【其他行业标准】 热带大气季节内振荡（MJO）事件判别

ICS07.060
中华人民共和国气象行业标准
QX/T541—2020
热带大气季节内振荡（MJO）事件判别Identification for the Madden-Julian Oscillation2020-01-21发布
中国气象局
2020-05-01实施
术语和定义
MJO事件监测方法
监测关键区
监测指标
计算方法
位相判别
强度指数
4MJO事件判别
4.1判别条件
4.2持续时间
4.3强度等级
附录A（资料性附录）特征量参考值参考文献
QX/T541—2020
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由全国气候与气候变化标准化技术委员会（SAC/TC540)提出并归口。本标准起草单位：国家气候中心。本标准土要起草人：贾小龙、任宏利、吴捷、赵崇博、武于洁、周放Qx/T541-2020
QX/T5412020
热带大气季节内振荡（MJO）是热带大气环流的重要模态，目前已成为次季节预测业务和研究关注的焦点，可以填补天气预报和季节预测之间的“缝隙”，有助于提高两周到月尺度的气候预测能力我国和国际上多个国家都已开展MJO的监测和预测业务，但其监测方法和指标并不完全一致。为了规范MJO的监测指标和判别方法，制定本标准。1范围
热带大气季节内振荡（MJO）事件判别本标准规定了热带大气季节内振荡（MJO)的监测方法和事件判别方法。本标准适用于热带大气季节内振荡的监测、预测及其影响等工作。术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
热带大气季节内振荡
Madden-JnlianOscillation;MJO热带行星尺度对流和环流相互耦合并向东传播的30d80d准周期振荡现象。2.2
直climatologicalnormal
气候平均值
气候态
常年值
最近连续3个整年代的气象要素平均值QX/T541—2020
注：按照世界气象组织（WMO）的相关规定，每个年代更新一次，即2011年一2020年期间，采用1981年一2010年的平均值作为其气候平均值，依次类推。2.3
向外长波辐射
outgoinglongwaveradiation;OLR地球-人气系统从人气顶部向外发射出的、能量主要在波长4μm~120μm的长波热辐射。注：单位为瓦每平方米（W/m）
3MJO事件监测方法
3.1监测关键区
全球热带地区，即经度0°360%纬度15°S—15°N。3.2
监测指标
将850hPa纬向风、200hPa纬向风和向外长波辐射计算得到的两个实时多变量MJO指数（IRMm）和（IRMM2）作为MJO的监测指标。3.3计算方法
3.3.1将850hPa纬向风场（U850）、200hPa纬向风场（U200）和向外长波辐射（OLR）场三个变量的气候态进行谐波分析，按式（1）展开，再按式（2）计算其逐日气候态的0波3波E(a, cos(mot)+b, sin(mot ))
X(t)=ao+
(a.cos(mot)+h.sin(mot))
X()=ao+
....(2)
QX/T541-2020
式中：
U850、U20和OLR中某一变量的逐日气候平均值；时间变量，单位为天(d)；
常数，为时间序列X（）的平均值：第n波的余弦函数系数；
谐波数：
圆频率，单位为每天(d-1)；
第n波的正弦函数系数
Us5Uzu和OLR中某一变量的逐日气候平均值的0波～3波，3.3.2
对每个要素按式（3）减去其逐日气候态谐波分析的0波～3波，并按式（4）减去之前120d的平均值。
XA(t) = X(t) -X(t)
X'(t)= X4(t)-(xA(t-i))/120
式中：
U850、U20和OLR中某一变量的去掉气候态0波~3波的异常场；X(t)
U850U20和OLR中某一变量的逐日值；(3)
.....(4)
Ua50，U20和OLR中某一变量的去掉气候态0波～3波和年际变率后的异常场。3.3.3将Us50U20a和OLR三个要素进行经向平均(15\S—15\N），按式（5)进行标准化X(t) = X(t)/std
式中：
U850、U200和OLR中某一变量标准化后的逐日值；std
Us50、U200和OLR的标准差，参见附录A的表A.1。（5）
3.3.4标准化的Us50、U20和OLR三个要素逐日值X的组成数组M：。按式（6）和式（7)投影到两个联合经验正交分解（EOF)模态上（参见附录A的图A.1)，即可得到IRMM和IRMM2。IRMM=M'V/A
IRMM2=M*.V2/VA2
式中：
标准化的Us50，U20和OLR三个要素逐日值的组合数组；EOF分解得到的第一个特征向量，参见附录A的图A.1；EOF分解得到的第二个特征向量，参见附录A的图A.1：EOF分解得到的第一个特征向量的特征值，参见附录A的表A.2；EOF分解得到的第二个特征向量的特征值，参见附录A的表A.2。3.4位相判别
以IRNMI指数为横坐标，以IRMM?指数为纵坐标，组成二维空间位相图，见图1。该二维空间位相图划分为8个空间位相，用于表征MJO的主要对流区所处位置，见表1。将逐口的指数在空间位相图中对应点连接起来，即可表征MJO的逐日活动轨迹，通常情况下轨迹逆时针旋转，代表MJO向东传播2
位相1www.bzxz.net
位相2
位相3
位相 4
位相5
位相6
位相7
位相8
强度指数
位相8
位相1
位相7
位相2
西太平洋
印度洋
位相6
位相3
位相5
位相4
IRMMm和IRMM2确定的MJO空间位相图（圆圈半径为1）表1
MJO位相划分
位相定义
IRMM<0,IRAM2<0,|IRMM>|IRMM2
IkMm0IMz<0，kmIRMM>0，IRMM20，1RMM<|RMM2
IRMM>0, IRMM2<0,[IRMM[>[RMM2IRmMi>0,IRMM2>0,[RM|>[IRmm2]IRMM>0,IRMM>0.IMM/<|IrMM
IRMMI<0,IRMM2>0|IRMM<|IRMM2
IRMM<0，IRMM2>0，RMM>RMM2
用1AMP表示MJO强度指数，计算方法见式（8）IAMP=IRMMI+TRMM
MJO事件判别
判别条件
QX/T541-—2020
主要对流区
西半球和非洲
印度洋
印度洋
海洋性大陆
海洋性大陆
西太平洋
西太平洋
西半球和非洲
..·(8)
IAMP的3d滑动平均值（保留3位小数，下同）达到或超过1.0，持续至少15d，中间不出现间断，且至少经过两个位相，判定为一次MJO事件。4.2
持续时间
起始时间：IAMP的3d滑动平均值满足事件判别条件的最早日期为事件的起始日。3
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